DE10053668C1

DE10053668C1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE10053668C1
Application number: DE2000153668
Authority: DE
Inventors: Robert K Wahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Lock Antriebstechnik GmbH
Priority date: 2000-10-28
Filing date: 2000-10-28
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2020-10-29

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Spannen von Gegenständen gegen eine feststehende Anlagefläche durch Ausüben einer Kraft gegen eine erste Seite eines Gegenstandes, wobei eine der vorgegebenen Kraft entgegengesetzte Kraft von der feststehenden Anlagefläche auf eine der ersten Seite des Gegenstandes gegenüberliegende zweite Seite des Gegenstandes ausgeübt wird, wird eine einstellbare Dosierbarkeit der Kraft, mit der ein Gegenstand gegen eine Anlagefläche gedrückt wird, dadurch ermöglicht, dass die Kraft durch zwei gegeneinander verschiebbare Keileinheiten einstellbar erzeugbar ist, wobei beide Keileinheiten entlang ihrer Längsachse mit einer Bohrung versehen sind, durch die eine Schraube führbar ist, derart, dass eine Änderung der Position einer an dem offenen Ende der Schraube angeordneten Mutter eine mutuelle Verschiebung der beiden Keileinheiten entlang ihrer Längsachse bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von Gegenständen gegen eine feststehende Anlagefläche.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik dazu verwendet, einen beliebigen Gegenstand gegen eine feststehende Anlagefläche zu drücken. Die dazu aufgewendete Kraft kann dabei beispielsweise von einem zwischen der ersten Seite des Gegenstandes und einer weiteren Anlagefläche eingeklemmten Keil erzeugt sein. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die auf den Gegenstand ausgeübte Kraft nur sehr grob dosierbar ist und daher nicht genau einstellbar ist und bei Materialsetzung eine vorgegebene Spannkraft schlagartig nachlassen kann.

Aus der DE 33 40 765 C2 ist eine Vorrichtung zum Spannen von Gegenständen gegen eine feststehende Anlagefläche durch Ausüben einer Kraft gegen eine erste Seite eines Gegenstandes bekannt, bei der eine der vorgegebenen Kraft entgegengesetzte Kraft von der feststehenden Anlagefläche auf eine der ersten Seite des Gegenstandes gegenüberliegende zweite Seite des Gegenstandes ausgeübt wird, wobei die Kraft mittels zweier jeweils mit einer Gleitoberfläche versehener und entlang ihrer Gleitoberflächen gegeneinander verschiebbaren Keileinheiten einstellbar erzeugbar ist. Diese bekannte Vorrichtung enthält mindestens eine mit einer Steuernut versehene Klemmfläche oder Klemmbacke, wobei jede Klemmbacke von zwei Flächen eines jeweils eingeklemmten Werkstückes geführt wird, um eine genaue Verspannung der zu bearbeitenden Werkstücke zu ermöglichen.

Aus US 2,514,292 ist eine Einspannvorrichtung bekannt, bei der ein mit angeschrägten Flächen versehener gabelförmiger, in seiner Axialrichtung reziprozierbar gelagerter Schenkel vorgesehen ist, um zwei rechtwinklig zu dessen Axialrichtung verschiebbar angeordnete Klemmbacken in vorgegebener Position zu fixieren.

Aus US 5,449,148 ist eine Nivelliervorrichtung bekannt, bei der zwei gegen entsprechende Gleitflächen abgestützte verschiebbar angeordnete Keileinheiten vorgesehen sind, um eine Trägereinrichtung in eine ebene Lage zu bringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spannen von Gegenständen gegen eine feststehende Anlagefläche zu schaffen, bei der die Kraft, mit der ein Gegenstand gegen eine Anlagefläche gedrückt wird, dosierbar einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Dabei wird durch das Merkmal, dass beide Keileinheiten entlang ihrer Längsachse mit einer Bohrung versehen sind, durch die eine Schraube geführt ist derart, dass eine Änderung der Position einer an dem offenen Ende der Schraube angeordneten Mutter eine mutuelle Verschiebung der beiden Keileinheiten entlang ihrer Längsachse und damit eine Verschiebung der Keileinheiten entlang ihrer Gleitoberflächen bewirkt, und die Keileinheiten zusammen als entlang einer Diagonalfläche aufgeteiltes Parallelepipet ausgebildet sind, quintessentiell erreicht, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, bei der die wirksame Breitenabmessung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Verschieben der beiden Keileinheiten relativ zueinander und Fixierung einer vorgegebenen Position der beiden Keileinheiten in Bezug zueinander mittels der auf der Schraube angeordneten Mutter änderbar und fixierbar ist, so dass über die Breitenabmessung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Druck nach außen einstellbar ist.

Durch die Ausbildung als Parallelepipet, d. h. als dreidimensionaler Körper, der eine parallelogrammförmige Grundfläche aufweist, wobei die Begrenzungsseiten senkrecht von der Grundfläche nach oben ausgerichtet sind, wird erreicht, dass bei einem Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise in eine schräge Grenzflächen aufweisenden Schwalbenschwanz-Halterung bei einem Spannvorgang eine wirksame Abmessungsänderung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur in einer Dimension, beispielsweise entlang der Breite, sondern auch gleichzeitig in zwei Dimensionen, beispielsweise entlang der Breite und der Höhe änderbar und fixierbar ist. Aufgrund des Umstandes, dass die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Spannkraft, die immer rechtwinklig zur Auflagefläche der jeweiligen Keileinheiten wirksam ist, auf eine bezüglich der Richtung der Spannkraft schräg angeordneten Grenzfläche ausgeübte wird, wirkt die Spannkraft als Verschiebekraft in Richtung der Flächennormalen der schrägen Fläche, so dass eine Komponentenzerlegung der Verschiebekraft in zwei Richtungen zum einen in Richtung der Spannkraft und zum anderen in einer Richtung senkrecht zur Spannkraft ermöglicht ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dadurch eine weite Palette von Einsatzmöglichkeiten auf.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch das Merkmal, dass die Kraft mittels zweier jeweils mit einer Gleitoberfläche versehener und entlang ihrer Gleitoberflächen gegeneinander verschiebbaren Keileinheiten in einstellbar erzeugbar ist, wobei beide Keileinheiten entlang ihrer Längsachse mit einer Bohrung versehen sind, durch die eine Schraube geführt ist derart, dass eine Änderung der Position einer an dem offenen Ende der Schraube angeordneten Mutter eine mutuelle Verschiebung der beiden Keileinheiten entlang ihrer Längsachse und damit eine Verschiebung der Keileinheiten entlang ihrer Gleitoberflächen bewirkt, erreicht, dass die wirksame Breitenabmessung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Verschieben der beiden Keileinheiten relativ zueinander und Fixierung einer vorgegebenen Position der beiden Keileinheiten in Bezug zueinander mittels der auf der Schraube angeordneten Mutter änderbar und fixierbar ist, so dass über die Breitenabmessung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Druck nach außen einstellbar ist.

Dadurch wird bewirkt, das bei einem Spannvorgang eine wirksame Abmessungsänderung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur in einer Dimension, beispielsweise entlang der Breite, sondern auch gleichzeitig in zwei Dimensionen, beispielsweise entlang der Breite und der Höhe änderbar und fixierbar ist. Die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden dadurch entscheidend erweitert, indem ein Spannen gleichzeitig in zwei Richtungen beispielsweise gegen zwei unterschiedliche Gegenstände oder gegen einen einzigen entsprechende geformten Gegenstand ermöglicht ist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Keileinheiten jeweils prismenförmig ausgebildet sind. Generell haben sich prismenförmige Keileinheiten als sowohl leicht herstellbar als auch robust und zuverlässig im Gebrauch bewährt. Die Keileinheiten sind dabei vorzugsweise jeweils als zueinander symmetrische, ungleichschenklige Prismen ausgebildet, da die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch insgesamt quaderförmig mit jeweils rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenfläche ausbildbar ist. Als Gleitoberfläche ist dabei die entlang der Hypotenuse des entsprechenden Dreiecks ausgebildete Oberfläche vorgesehen, so dass bei einer gegenseitigen Verschiebung der Keileinheiten eine Kraft erzeugt wir, die in einem rechten Winkel zur Anlagefläche ausgerichtet ist.

Des weiteren kann die Gleitoberfläche gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als gegenüber der Anlagefläche einer Keileinheit geneigte Oberfläche ausgebildet sein, so dass bei einer gegenseitigen Verschiebung der Keileinheiten eine Kraft erzeugt wir, die je nach Orientierung in einem spitzen bzw. stumpfen Winkel zur Anlagefläche ausgerichtet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise mindestens eine als Spannelement wie z. B. als Spannscheibe oder Tellerfeder ausgebildete Unterlegscheibe bzw. zwischen der Mutter und der entsprechenden Keileinheiten- Anlagefläche vorgesehen. Aufgrund der Spannelemente (Tellerfedern) wird dabei u. a. bewirkt, dass bei Materialsetzung eine vorgegebene Spannkraft weitestgehend erhalten bleibt. Eine Anzahl von zwei Tellerfedern hat sich dabei in der Praxis besonders bewährt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Frontalansicht einer bevorzugten Aus führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit einem von der Vorrichtung eingespannten Gegenstand;

Fig. 2 eine Frontalansicht der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung von schräg oben;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Mit Hilfe der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 werden Gegenständen wie beispielsweise der in Fig. 1 dargestellte Klotz 20 gegen eine feststehende Anlagefläche 21 gedrückt, indem mittels der Vorrichtung 10 eine einstellbare Kraft gegen eine erste Seite 22 des Gegenstandes 20 ausgeübt wird. Ein Einspannen des Gegenstandes 20 wird dann durch zweiseitig auf den Gegenstand 20 einwirkende Kräfte dadurch erreicht, dass eine von der gegen die Anlagefläche 23 abgestützten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 erzeugte Kraft einerseits gegen die erste Seite 22 des Gegenstandes 20 wirksam ist und anderseits eine von der feststehenden Anlagefläche 23' entgegengerichtete gleich starke Kraft gegen die zweite Seite 21 des Gegenstandes 20 wirksam ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die einstellbare Kraft durch zwei gegeneinander verschiebbare Keileinheiten 11, 12, erzeugbar, wobei beide Keileinheiten 11, 12 entlang ihrer Längsachse mit einer Bohrung 17 versehen sind, durch die eine Schraube 13 geführt ist, an deren freiem Ende eine Mutter 14 drehbar gelagert ist. Zwischen der Mutter 14 und der entsprechenden angrenzenden Keileinheiten-Anlagefläche sind zwei als Tellerfeder ausgebildete Unterlegscheiben 15, 16 vorgesehen ist. Eine Änderung der Position der an dem freien Ende der Schraube 13 angeordneten Mutter 14 bewirkt eine relative Verschiebung der beiden Keileinheiten 11, 12 entlang ihrer jeweiligen Längsachse. Dadurch ist die wirksame Breite der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 derart änderbar, dass bei Vergrößerung der Breite ein durch die Position der Schraube 13 festgelegter Druck gegen die erste Seite 22 des Klotzes 20 erzeugbar ist.

Die oben erläuterte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist dabei die Besonderheit auf, dass die Keileinheiten zusammen als entlang einer Diagonalfläche aufgeteiltes Parallelepipet ausgebildet sind. Die Anlageflächen 23 und 23' bilden die schrägen Grenzflächen einer herkömmlichen Schwalbenschwanz-Halterung. Aufgrund des Umstandes, dass die Seiten 21 und 22 des Klotz 20 entsprechend den Anlageflächen 23 und 23' angeschrägt sind wird bei einem Andrücken der Seite 120 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegen die Seite 22 des Klotz 20 eine Kraft wirksam, die flächennormal zur Oberfläche der Seite 22 ausgerichtet ist. Diese Kraft kann in zwei rechtwinklig aufeinanderstehende Komponenten aufgespaltet werden, von denen eine in Richtung auf die Auflagefläche 23' zu ausgerichtet ist und die andere in Richtung von dem Klotz 20 fort ausgerichtet ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen von Gegenständen gegen eine feststehende Anlagefläche durch Ausüben einer Kraft gegen eine erste Seite eines Gegenstandes, wobei eine der vorgegebenen Kraft entgegengesetzte Kraft von der feststehenden Anlagefläche auf eine der ersten Seite des Gegenstandes gegenüberliegende zweite Seite des Gegenstandes ausgeübt wird, wobei die Kraft mittels zweier jeweils mit einer Gleitoberfläche versehener und entlang ihrer Gleitoberflächen gegeneinander verschiebbaren Keileinheiten einstellbar erzeugbar ist, wobei beide Keileinheiten entlang ihrer Längsachse mit einer Bohrung versehen sind, durch die eine Schraube geführt ist derart, dass eine Änderung der Position einer an dem offenen Ende der Schraube angeordneten Mutter eine mutuelle Verschiebung der beiden Keileinheiten entlang ihrer Längsachse und damit eine Verschiebung der Keileinheiten entlang ihrer Gleitoberflächen bewirkt, und die Keileinheiten zusammen als entlang einer Diagonalfläche aufgeteiltes Parallelepipet ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keileinheiten jeweils prismenförmig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keileinheiten jeweils als zueinander symmetrische, ungleichschenklige Prismen ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine als Tellerfeder ausgebildete Unterlegscheibe zwischen der Mutter und der entsprechenden Keileinheiten-Anlagefläche vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Tellerfedern vorgesehen sind.